一种宽频带的高频振子的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种宽频带的高频振子，包括立柱以及从立柱上部向外垂直延伸出的四块辐射片，四块辐射片绕立柱中轴线均匀分布；所述立柱包括四根立臂以及连接四根立臂下端的连接部，任意立臂与相邻立臂之间设有间隙，任意立臂与相对的立臂之间也设有间隙；所述辐射片从对应的立臂上端部向外延伸；所述任意辐射片与相邻辐射片之间设有间隙，任意辐射片与相对的辐射片之间也设有间隙；每块辐射片的外端角为圆角。本实用新型的一种宽频带的高频振子能在天线制作过程中容易实现极化方式控制的宽频带高频振子，满足多种不同极化方式的天线的生产要求，并具有频带宽、阻抗匹配好、损耗小等优点，并能降低驻波比。
【专利说明】一种宽频带的高频振子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯【技术领域】，具体涉及高频振子。
【背景技术】
[0002]高频辐射振子是天线接收和辐射信号的最基本的单元，主要应用在移动通信和无线网络覆盖上的板状定向天线上，可按天线增益的多少来决定辐射振子的单元数；单个振子的特性阻抗和频带宽度决定天线振子组阵后的阻抗匹配和频带宽度，目前应用在
5.1GHz ?5.8GHz ISM 频段，5.1GHz ?5.8GHz WLAN 系统，4.9GHz 公共安全频段，4.9GHz ?
6.0GHz军用通信以及点对点宽带通信应用的天线，因天线的频段比较高，辐射单元振子的体积小，所以辐射振子大多采用PCB板结构，把振子辐射单元和馈电网络都刻在PCB板上，也有少部分高频辐射振子采用空气微带结构，但馈电网络同样是在PCB板上，这两种结构组阵出来的天线频带不宽，阻抗匹配较差，天线的驻波比较高，增益损耗较大；由于把振子辐射单元和馈电网络都刻在PCB板上，垂直极化和水平极化天线能较好地进行制作，但在双极化如垂直和水平极化、正负45度极化的天线制作上就不容易实现。
[0003]现有的宽频带的高频振子，大都采用PCB板材料结构，频带不宽，且PCB板介质损耗较大；也有少量的宽频带的高频振子结构采用空气微带结构，但振子的馈电网络也是用PCB材料制作而成，同样也是频带不宽且PCB板介质损耗较大。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种在天线制作过程中容易实现极化方式控制的宽频带高频振子，满足多种不同极化方式的天线的生产要求。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为，一种宽频带的高频振子，包括立柱以及从立柱上部向外垂直延伸出的四块辐射片，四块辐射片绕立柱中轴线均匀分布；所述立柱包括四根立臂以及连接四根立臂下端的连接部，任意立臂与相邻立臂之间设有间隙，任意立臂与相对的立臂之间也设有间隙；所述辐射片从对应的立臂上端部向外延伸；所述任意辐射片与相邻辐射片之间设有间隙，任意辐射片与相对的辐射片之间也设有间隙；每块辐射片的外端角为圆角。
[0006]进一步的技术方案为，所述立柱的横截面外轮廓为圆形，横截面外轮廓的直径自下而上逐渐增大。
[0007]优选地，所述辐射片与立柱一体成型。这样的结构不仅有利于产品生产时脱模，而且有利于高频振子的阻抗匹配。
[0008]更优地，至少有一块辐射片的下表面与立柱的侧面之间设有加强筋；所述加强筋与辐射片和立柱一体成型；加强筋的厚度为1.77皿1?1.89皿1。这样的结构有效防止辐射片与立柱之间断裂。
[0009]进一步的技术方案为，其中两块相邻辐射片的内端部均设有馈电连接凸点，另外两块相邻辐射片的内端部设有电缆馈电孔；每个馈电连接凸点与相对辐射片上的电缆馈电孔成为一个组合；其中一个组合的馈电连接凸点与电缆馈电孔的位置，比另一个组合的馈电连接凸点与电缆馈电孔的位置低1.9mm?2.5mm ;馈电连接凸点的外径为0.9mm?
1.1mm,高度为0.8mm?1.1mm ；电缆馈电孔的孔径为2.1mm?2.4mm。这样的结构可使高频振子的极化方式易于控制制作，可满足垂直极化、水平极化、正负45度极化等不同极化方式的天线生产要求。
[0010]进一步的技术方案为，每块辐射片的内端角也为圆角；外端角的圆角半径为
5.5mm?6.3mm,内端角的圆角半径为1.65mm?1.85mm ;每块辐射片的边缘与相邻辐射片的边缘之间的间隙宽度为0.75mm?0.82皿1，每块辐射片的内端角端部与相对辐射片的内端角端部之间的间距为2.87mm?3.23mm ;每块辐射片的外端角端部与相对辐射片的外端角端部的距离为25.6mm?26.2mm ;四块辐射片的整体宽度为21.3mm?22.2mm ;辐射片的厚度为1.67mm?1.89mm ;立柱与辐射片的整体高度为13.89mm?14.23mm。
[0011]优选地，设有位置较低的一组馈电连接凸点或电缆馈电孔的辐射片，该辐射片的内端角为两层；位置较低的一层内端角的圆角半径为1.65mm?1.85臟，该位置较低的一层内端角与相对辐射片的位置较低的一层内端角的之间的间距为2.87mm?3.23mm ;位置较高的一层内端角的圆角半径为2.15皿1?2.35皿1，该位置较高的一层内端角与相对辐射片的位置较高的一层内端角之间的间距为3.67mm?3.83mm。这样的结构使该两块辐射片之间形成“上宽下窄”的间距关系，可以有效防止高低两组馈电连接凸点或电缆馈电孔的短接。
[0012]优选地，辐射片的外侧壁设有自上而下的倒角，倒角角度为2.5°?3.5。。这样的结构更方便高频振子的模具压铸生产中脱模。
[0013]优选地，所述连接部的中轴线上设有螺孔，螺孔的高度为2.5mm?3.2mm ;立柱的底部还一体成型有方位固定凸，该方位固定凸的高度为0.8mm?1.2mm,外径为0.9mm?
1.1mm。这样的结构方便高频振子安装并且固定方位，不易转动。
[0014]更进一步的技术方案为，所述宽频带的高频振子整体由锌合金一体成型。这样的结构降低高频振子的介质损耗。
[0015]本实用新型的一种宽频带的高频振子能在天线制作过程中容易实现极化方式控制的宽频带高频振子，满足多种不同极化方式的天线的生产要求，并具有频带宽、阻抗匹配好、损耗小等优点，并能降低驻波比。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种宽频带的高频振子的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型一种宽频带的高频振子的另一方向的结构示意图。
[0018]图3是本实用新型一种宽频带的高频振子的上端面结构示意图。
[0019]图4是图3的A-A线剖面图。
[0020]图5是对本实用新型一种宽频带的高频振子的检测驻波图。
[0021]其中，1、立柱；11、立臂；12、连接部；13、螺孔；2、辐射片；21、馈电连接凸点；22、电缆馈电孔；3、加强筋；4、方位固定凸。【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0023]如图1和图2所示，其中图2是图1上下方向相反的视图，本实用新型的一种宽频带的高频振子，其整体由锌合金一体成型，即各个部分均为锌合金部件并且各个部分压铸为一个整体。具体地，本实用新型的一种宽频带高频振子包括立柱I以及从立柱I上部向外垂直延伸出的四块辐射片2，四块辐射片2绕立柱I中轴线均匀分布；所述立柱I包括四根立臂11以及连接四根立臂下端的连接部12，任意立臂11与相邻立臂11之间设有间隙，任意立臂11与相对的立臂11之间也设有间隙；所述辐射片2从对应的立臂11上端部向外延伸；所述任意辐射片2与相邻辐射片2之间设有间隙，任意辐射片2与相对的辐射片2之间也设有间隙；每块辐射片2的外端角为圆角。即每块辐射片2被制成类似扇形的形状，而四块辐射片2互补接触地拼在一起形成一个圆角矩形的形状，可大大拓宽高频振子的带宽，如图3所示。相邻的辐射片2是指边缘相互靠近的两块辐射片2，即以立柱I中轴线旋转±90°，旋转前和旋转后位于同一位置的两块辐射片2为相邻；相对的辐射片2是指除了相邻的两块辐射片2外的另一块辐射片2，即以立柱I中轴线旋转180°，旋转前和旋转后位于同一位置的两块辐射片2为相对。辐射片2的外端角是指辐射片2远离立柱I中轴线的一端的角，相对应地，辐射片2靠近中轴线的一端为内端。
[0024]所述立柱I的横截面外轮廓为圆形，横截面外轮廓的直径自下而上逐渐增大，方便高频振子在生产中脱模。其中，外轮廓是指外边缘平滑地延伸所形成的包络线的轮廓。其中两块相邻福射片2的内端部均设有馈电连接凸点21，另外两块相邻福射片2的内端部设有电缆馈电孔22 ;每个馈电连接凸点21与相对辐射片2上的电缆馈电孔22成为一个组合，只需通过馈电铜片(图未示出)把同一组合的馈电连接凸点21和电缆馈电孔22连接，即可使相应的辐射片、立柱组成一组半波对称振子。其中一个组合的馈电连接凸点21与电缆馈电孔22的位置，比另一个组合的馈电连接凸点21与电缆馈电孔22的位置低1.9mm?
2.5mm (本实施例中为2.5mm)0馈电连接凸点21的外径为0.9mm?1.1mm (本实施例中为
1.0mm),高度为0.8mm?1.1mm (本实施例中为1.0mm)；电缆馈电孔22的孔径为2.1mm?
2.4mm (本实施例中为2.2mm)。
[0025]至少有一块辐射片2的下表面与立柱I的侧面之间设有加强筋3 ;所述加强筋3也是与辐射片2和立柱I 一体成型；加强筋3的厚度为1.77mm?1.89皿1(本实施例为1.8mm)。本实施例中，位置较低的馈电连接凸点21、电缆馈电孔22所在的两块辐射片2，设有加强筋
3.由于本实施例中制作较低的一组馈电连接凸点21、电缆馈电孔22是通过在相应辐射片2 “挖坑”的形式实现，使得该对应的辐射片2形成较薄的部分，加强筋3有助于防止该辐射片2断裂。实际实施中，也可以只对设有位置较低的电缆馈电孔22的辐射片2设加强筋3，因为要穿电缆的需要，该辐射片2是最容易断裂的一块；也可以对所有的辐射片2都增加加强筋3结构，或者所有辐射片2都不加加强筋3结构。
[0026]每块辐射片2的内端角也为圆角。外端角的圆角半径为5.5mm?6.3mm (本实施例中为6皿0，内端角的圆角半径为1.65mm?1.85mm (本实施例中为1.7mm);每块辐射片2的边缘与相邻辐射片的边缘之间的间隙宽度为0.75mm?0.82mm (本实施例中为0.8mm)，每块辐射片2的内端角端部与相对辐射片2的内端角端部之间的间距为2.87mm?3.23mm(本实施例中为3mm);每块福射片2的外端角端部与相对福射片2的外端角端部的距尚为25.6mm?26.2mm,即由四块辐射片2所拼成的圆角矩形的对角线长度为25.6mm?26.2mm(本实施例中为26mm);四块辐射片2的整体宽度为21.3mm?22.2臟，即拼成的圆角举行的边长为21.3mm?22.2mm (本实施例中为22mm);辐射片2的厚度为1.67mm?1.89mm (本实施例中为1.8mm);立柱I与辐射片2的整体高度为13.89mm?14.23mm (本实施例中为14mm)0设有位置较低的一组馈电连接凸点21或电缆馈电孔22的辐射片，即图3中A-A线经过的两块辐射片2 ;该辐射片2的内端角为两层；位置较低的一层内端角的圆角半径为
1.65mm?1.85mm(本实施例中为1.7mm)，该位置较低的一层内端角与相对辐射片2的位置较低的一层内端角的之间的间距为2.87皿1?3.23皿1 (本实施例中为3臟)；位置较高的一层内端角的圆角半径为2.15皿1?2.35mm (本实施例中为2.27皿0，该位置较高的一层内端角与相对辐射片的位置较高的一层内端角之间的间距为3.67mm?3.83mm (本实施例中为
3.74mm)，即图3中间距较宽的两条轮廓线的间距。由于使用时需要把同一组的馈电连接凸点21和电缆馈电孔22用馈电铜片(图未示出)连接起来才能产生辐射和接收信号，对于较低的一组，如果辐射片2之间的间距不够宽，有可能导致馈电铜片与辐射片2或另一组的馈电铜片相接触而短路；这样的结构有效避免这种相接触而短路的情况发生。如图4所示，辐射片2的外侧壁设有自上而下的倒角B，倒角B角度为2.5°?3.5° (本实施例中为3° )，方便高频振子在压铸生产时脱模。所述连接部12的中轴线上设有螺孔13，螺孔13的高度为2.5mm?3.2mm (本实施例中为3mm);立柱I的底部还一体成型有方位固定凸4，该方位固定凸4的高度为0.8mm?1.2mm (本实施例中为1皿0，外径为0.9mm?1.1mm (本实施例中为1mm)，其中方位固定凸4的高度不包含在前述的立柱I与辐射片2的整体高度内。螺孔13方便通过螺丝把本高频振子固定，方位固定凸4能有效限定高频振子的方向、位置，使之在饭这般上不易转动。所述宽频带的高频振子整体的表面镀有一层锡。
[0027]本实用新型的一种宽频带的高频振子经仪器的检验测试，频率范围可以从
4.6GHz?6.0GHz，驻波比小于1.5，证明是确实可行的，如图5所示；很好地满足了该产品在5.1GHz?5.8GHz ISM频段，5.1GHz?5.8GHz WLAN系统，4.9GHz公共安全频段，
4.9GHz?6.0GHz军用通信以及点对点宽带通信的应用。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种宽频带的高频振子，包括立柱以及从立柱上部向外垂直延伸出的四块辐射片，四块辐射片绕立柱中轴线均匀分布；所述立柱包括四根立臂以及连接四根立臂下端的连接部，任意立臂与相邻立臂之间设有间隙，任意立臂与相对的立臂之间也设有间隙；所述辐射片从对应的立臂上端部向外延伸；其特征在于:所述任意辐射片与相邻辐射片之间设有间隙，任意辐射片与相对的辐射片之间也设有间隙；每块辐射片的外端角为圆角。
2.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:所述立柱的横截面外轮廓为圆形，横截面外轮廓的直径自下而上逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:所述辐射片与立柱一体成型。
4.根据权利要求3所述的宽频带的高频振子，其特征在于:至少有一块辐射片的下表面与立柱的侧面之间设有加强筋；所述加强筋与辐射片和立柱一体成型；加强筋的厚度为1.77mm ?1.89mm0
5.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:其中两块相邻辐射片的内端部均设有馈电连接凸点，另外两块相邻辐射片的内端部设有电缆馈电孔；每个馈电连接凸点与相对辐射片上的电缆馈电孔成为一个组合；其中一个组合的馈电连接凸点与电缆馈电孔的位置，比另一个组合的馈电连接凸点与电缆馈电孔的位置低1.9皿1?2.5mm ;馈电连接凸点的外径为0.9mm?1.1mm，高度为0.8mm?1.1mm ;电缆馈电孔的孔径为2.1mm?2.4miTin
6.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:每块辐射片的内端角也为圆角；外端角的圆角半径为5.5mm?6.3mm,内端角的圆角半径为1.65mm?1.85mm ;每块辐射片的边缘与相邻辐射片的边缘之间的间隙宽度为0.75皿1?0.82皿1，每块辐射片的内端角端部与相对辐射片的内端角端部之间的间距为2.87mm?3.23mm ;每块辐射片的外端角端部与相对辐射片的外端角端部的距离为25.6mm?26.2mm ;四块辐射片的整体宽度为21.3mm?22.2mm ;辐射片的厚度为1.67mm?1.89mm ;立柱与辐射片的整体高度为13.89mm ?14.2Smm0
7.根据权利要求6所述的宽频带的高频振子，其特征在于:设有位置较低的一组馈电连接凸点或电缆馈电孔的辐射片，该辐射片的内端角为两层；位置较低的一层内端角的圆角半径为1.65mm?1.85mm，该位置较低的一层内端角与相对辐射片的位置较低的一层内端角的之间的间距为2.87皿1?3.23皿1 ;位置较高的一层内端角的圆角半径为2.15mm?2.35mm，该位置较高的一层内端角与相对辐射片的位置较高的一层内端角之间的间距为3.67mm ?3.83mm0
8.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:辐射片的外侧壁设有自上而下的倒角，倒角角度为2.5°?3.5。。
9.根据权利要求1所述的宽频带的高频振子，其特征在于:所述连接部的中轴线上设有螺孔，螺孔的高度为2.5mm?3.2mm ;立柱的底部还一体成型有方位固定凸，该方位固定凸的高度为0.8mm?1.2mm,外径为0.9mm?1.1_。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的宽频带的高频振子，其特征在于:所述宽频带的高频振子整体由锌合金一体成型。
【文档编号】H01Q1/36GK203607537SQ201320772995
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】许佐云, 唐江华 申请人:广州创锦通信技术有限公司